इंजिनिअर केलेले शैवाल पाण्यातील मायक्रोप्लास्टिक्स काढण्यास मदत करू शकतात

सातत्याने टिकून राहणाऱ्या प्रदूषण समस्येसाठी जैविक दृष्टिकोन

मिसूरी विद्यापीठातील संशोधक आधुनिक जलप्रणालींमधील सर्वात जिद्दी प्रदूषण प्रकारांपैकी एक असलेल्या मायक्रोप्लास्टिक्ससाठी एक वेगळे साधन विकसित करत आहेत. ScienceDaily ने अधोरेखित केलेल्या एका अभ्यासानुसार, पथकाने असे शैवाल अभियंता पद्धतीने तयार केले आहे जे पाण्यातील सूक्ष्म प्लास्टिक कणांना आकर्षित करून त्यांच्याशी बांधू शकते, ज्यामुळे ते एकत्र येऊन खाली बसणाऱ्या आणि काढता येणाऱ्या बायोमास थरात रूपांतरित होतात.

ही संकल्पना उल्लेखनीय आहे कारण पारंपरिक सांडपाणी प्रक्रियेत मायक्रोप्लास्टिक्स पकडणे कठीण जाते. मोठे प्लास्टिक तुकडे अनेकदा गाळून काढता येतात, पण सूक्ष्म कण प्रक्रिया केंद्रांमधून निसटून जलवाहिन्यांत आणि शेवटी पिण्याच्या पाणी व्यवस्थांमध्ये जाऊ शकतात. कमी ऊर्जेत काम करणारी जैविक पद्धत जर हे कण अधिक दाट, गोळा करता येणाऱ्या समूहांमध्ये एकत्र आणू शकली, तर ती विद्यमान स्वच्छता धोरणांना अर्थपूर्ण भर घालू शकते.

ही शैवाल प्लास्टिकला का चिकटतात

हे संशोधन लिमोनीन तयार करणाऱ्या बदललेल्या शैवाल जातीवर केंद्रित आहे, जे संत्र्याच्या वासाशी संबंधित नैसर्गिक तेल आहे. अभ्यासाच्या सारांशात संशोधकांनी सांगितले की लिमोनीनमुळे शैवालांचे पृष्ठभागीय गुणधर्म बदलतात आणि ते पाणी दूर लोटतात. मायक्रोप्लास्टिक्सही पाणी दूर लोटणारे असल्याने, पाण्यात ते एकत्र आले की कण नैसर्गिकरित्या शैवालांना चिकटतात.

त्या परस्परसंवादातून इतक्या मोठ्या गुठळ्या तयार होतात की त्या तळाशी बसू शकतात, जिथे त्या एक बायोमास थर तयार करतात आणि तो सहजपणे गोळा करता येतो. मूळ कल्पना साधी आहे: प्रत्येक सूक्ष्म कण थेट गाळण्याचा प्रयत्न करण्याऐवजी, एका जिवंत प्रणालीचा वापर करून त्यांना मोठ्या, अधिक व्यवस्थापनीय समूहांमध्ये एकत्र करणे.

या कामाचे नेतृत्व करणाऱ्या मिसूरी विद्यापीठातील संशोधक सुसी दाई यांनी सांगितले की सध्याच्या सांडपाणी उपचार प्रणाली मायक्रोप्लास्टिक्सपेक्षा मोठे प्लास्टिक कण काढण्यात खूपच अधिक सक्षम आहेत. हाच फरक शैवाल-आधारित दृष्टिकोनाला संभाव्य महत्त्व देतो. जीवशास्त्र जर वर्गीकरणाच्या कामाचा काही भाग करू शकले, तर उपचार केंद्रांना सध्या निसटणाऱ्या प्रदूषकांवर हाताळण्यासाठी आणखी एक मार्ग मिळू शकतो.

एकाच प्रणालीत एकापेक्षा अधिक कार्ये

या कामाचे दुसरे वैशिष्ट्य म्हणजे शैवाल स्वतः सांडपाण्यात वाढू शकतात. स्रोत मजकुरानुसार, बदललेली जात वाढताना अतिरिक्त पोषकद्रव्ये शोषून घेते आणि पाणी स्वच्छ करण्यात मदत करते. त्यामुळे ही पद्धत केवळ एकाच उद्देशाच्या गाळणीसारखी न राहता अधिक रंजक ठरते.

दाई यांनी सांगितले की दीर्घकालीन उद्दिष्ट एकाच वेळी तीन समस्या सोडवण्याचे आहे: मायक्रोप्लास्टिक्स काढणे, सांडपाणी स्वच्छ करणे आणि शेवटी परत मिळवलेल्या प्लास्टिकपासून बायोप्लास्टिक उत्पादने तयार करणे, ज्यात कंपोझिट प्लास्टिक फिल्म्सचाही समावेश आहे. ही महत्त्वाकांक्षा अजून सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे, पण ती केवळ विल्हेवाटीवर आधारित मॉडेलऐवजी चक्रीय मॉडेलकडे निर्देश करते. तत्त्वतः, एक उपचार प्रक्रिया प्रदूषण कमी करू शकते आणि नव्या पदार्थांसाठी कच्चा मालही तयार करू शकते.

या मॉडेलचे आकर्षण व्यवहार्य आहे. जलउपचार प्रणाली नवीन प्रक्रिया स्वीकारण्याची शक्यता अधिक असते, जर त्या अनेक ऑपरेशनल समस्या सोडवत असतील, फक्त एक अरुंद अतिरिक्त भार न आणता. शैवाल-आधारित प्रणाली विद्यमान पायाभूत सुविधांमध्ये बसू शकली, पकडणे कठीण असलेले प्लास्टिक काढू शकली, पोषकद्रव्ये स्वच्छ करण्यात मदत करू शकली आणि पुढे सामग्री पुनर्प्राप्तीही देऊ शकली, तर कारखाना पातळीवर त्याचे समर्थन करणे सोपे जाऊ शकते.

आशा, मर्यादा आणि पुढचा मार्ग

अभ्यासाचा सारांश स्पष्ट करतो की हे काम अजून सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे. ती सावधगिरी महत्त्वाची आहे. प्रयोगशाळेतील यश आपोआप शहर-स्तरीय अंमलबजावणीत बदलत नाही, आणि सांडपाणी वातावरण नियंत्रित प्रयोगांपेक्षा खूपच अधिक गुंतागुंतीचे असू शकते. कार्यक्षमता, चालू खर्च, गोळा करण्याची लॉजिस्टिक्स आणि वेगवेगळ्या प्रदूषण परिस्थितींमध्ये शैवाल कितपत सातत्याने काम करतात, यासारखे प्रश्न अजून बाकी आहेत.

अंमलबजावणीशी संबंधित व्यापक प्रश्नही आहेत, ज्यांची उत्तरे सारांश देत नाही, त्यात बदललेल्या जीवांचे उपचार वातावरणात कसे व्यवस्थापन केले जाईल आणि प्रत्यक्ष वापरासाठी कोणती सुरक्षा व्यवस्था लागेल याचाही समावेश आहे. अशा बाबी बहुतेक वेळा ठरवतात की एखादी आशादायक पर्यावरणीय जैवतंत्रज्ञान प्रणाली मर्यादित कुतूहल राहील की प्रत्यक्षात वापरता येण्याजोगी प्रणाली बनेल.

तरीही हा प्रकल्प वेगळा ठरतो, कारण तो मायक्रोप्लास्टिक्सला पदार्थविज्ञान, जीवशास्त्र आणि पायाभूत सुविधा या तिन्हींच्या माध्यमातून एकाच वेळी हाताळतो. प्लास्टिक प्रदूषणाबद्दलची सार्वजनिक चर्चा बहुतेकदा ग्राहकांचे वर्तन, बंदी किंवा प्रदूषण पसरल्यानंतरची स्वच्छता यांवर केंद्रित असते. हा दृष्टिकोन त्याऐवजी उपचार टप्प्यावर लक्ष केंद्रित करतो, जिथे अभियांत्रिकी योग्य ठरली तर हस्तक्षेप अधिक मोठ्या प्रमाणावर करता येऊ शकतो.

मोठा अर्थ असा नाही की शैवालांनी अचानक मायक्रोप्लास्टिक्सची समस्या सोडवली आहे. त्यांनी तसे केलेले नाही. महत्त्वाचे हे आहे की संशोधक आता प्रदूषकांशी उपयुक्त, निवडक प्रकारे संवाद साधणारी जिवंत प्रणाली डिझाइन करू लागले आहेत. अशा क्षेत्रात जिथे अनेक प्रदूषक खूप लहान, खूप विखुरलेले किंवा कार्यक्षमतेने काढण्यासाठी खूप महाग असतात, ही पद्धत जलतंत्रज्ञानासाठी एक महत्त्वाची दिशा ठरू शकते.

हा लेख Science Daily च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.